兩性聚(甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨丙烯酰胺丙烯酸)三元共聚物(A PAM)的制備和應用

時間：2023-03-24 05:18:57來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

兩性聚(甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨丙烯酰胺丙烯酸)三元共聚物(A PAM)的制備和應用

[db:作者] / 2023-02-10 00:00

[制備方法]兩性聚(甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨丙烯酰胺丙烯酸)三元共聚物(A PAM)的制備。

先將計量的甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨(DMC)，丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)按一定配比加入反應器中，然后加入適量的水和添加劑，在攪拌下使反應物溶解均勻，通氮5～10min，加入引發劑過硫酸銨和脲水溶液，攪拌均勻后于30℃下靜置反應4～6h，得凝膠狀的聚合產物。經干燥、造粒得A PAM樣品，收率大于99%。

[應用]

(1)磺化廠生化污泥試驗

表11-19列出了兩性聚丙烯酰胺絮凝劑對P&G公司磺化廠的生化污泥進行絮凝脫水試驗的結果，該磺化廠生化污泥的固含量為6.66%，pH值為4.5。為了便于比較，也分別列出了CPA2E型(工業品)和CPA2I型陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑按同樣操作進行試驗所得的結果。試驗時，所有樣品對生化污泥中固體成分的添加量為0.75%。從表11-19可見，APAM 22和A PAM 24所形成的絮凝體直徑均小于1.0mm，其對應的濾餅含水率分別為76.14%和78.12%，該數值均高于同系列其他樣品的濾餅含水率，甚至比CPA2E和CPA2I的濾餅含水率(分別為75.85%和74.48%)也高。這一結果說明，使用陽離子度太高的兩性聚丙烯酰胺絮凝劑處理P&G磺化廠的生化污泥，其脫水效果并不好。而其他陽離子度適中的A 2PAM 2x(x=1，3，5，…，9)樣品均表現出優于CPA2E型的絮凝效果。它們所形成的絮狀物直徑較CAP2E大115～510倍，濾餅含水率則低1%～3%。其中，尤以兩性特征極為明顯的APAM 27的絮凝效果最佳(AA摩爾含量：15%)，這充分表現出了兩性APAM絮凝劑中陰、陽離子基團在廢水處理中的協同作用。

表11-19 磺化廠生化污泥的絮凝脫水試驗結果

(2)對生化污泥的絮凝脫水試驗

表11-20是用A PAM系列的絮凝劑對廣州市大坦沙污水處理廠的生化污泥進行絮凝脫水試驗結果。該污水處理廠的生化污泥固含量為4.1%，pH值為7.0。為便于比較，在同一條件下進行了CPA-II和CPA-VI型絮凝劑的對比試驗。表11-20所有樣品對生化污泥中固體成分的添加量為1.22%。由于該污水處理廠所處理的污水以生活污水和工業廢水為主，其成分極為復雜。即使如此，從表11-20仍可看到一些規律。對于分子量適中，AA在原料配比中含量較大以及0.05%水溶液的pH值遠離等電點時的APAM-5、APAM-7和APAM-8*樣品，其所形成的絮凝體直徑均大于CPA-II型比較樣，而相應濾餅含水率則低于CPA-II型樣品3%～5%。這一結果，再一次表明了兩性APAM絮凝劑中，陰、陽離子基團的協同作用對生化污泥絮凝脫水的促進效果。此外，黏度越大(例如APAM-1)的絮凝劑，也有利于絮凝體的形成和穩定，相應濾餅的含水率也越低(APAM-1為77.30%)。

表11-20 對工業廢水、生活污水和生化污泥的絮凝脫水試驗結果

(3)對污泥的脫水性能試驗

由于污泥中的微細顆粒帶負電，互相排斥，還有部分污泥與表面附著水結合成凝膠體，所以它們能在水中穩定分布，沉降性能較差，靠重力沉降只能將污泥與游離水分開；當加入絮凝劑后，絮凝劑使帶負電的污泥顆粒脫穩，并使表面附著水轉化成游離水。因為游離水比較容易脫除，故在相同的過濾條件下，對比濾餅的含水率，可作為衡量絮凝劑性能的一個指標。污泥來自衛河新鄉市段，這里污泥淤積嚴重，含水量高，難于清理，阻塞河道。空白實驗時濾餅含水率為37.8%，而使用絮凝劑P(AM/AMPS/DMDAAC)后濾餅含水率降為19.8%，且濾餅不沾濾布，說明這種絮凝劑有較好的污泥脫水效果。

根據廠商報價，新鄉產的聚合級AMPS為18000元/噸，60%的DMDAAC為16000元/噸，1上海產的99.9%的AM為17800元/噸，工業乙醇為3700元/噸，加上生產過程勞務費、水電費等，P(AM/AMPS/DMDAAC)的成本預計為25000元/噸左右，與聚丙烯酰胺和無機絮凝劑相比較高，但與其他合成高分子絮凝劑相比，較為適中。

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